自動引導車（AGV） 是現(xiàn)代工業(yè)自動化物流系統(tǒng)中的關鍵設備之一, AGV在地面控制系統(tǒng)的統(tǒng)一調(diào)用下能夠?qū)崿F(xiàn)貨物自動搬運、無人傳送等 。

AGV的工作特點要求AGV控制系統(tǒng)應具備電機多軸控制、多傳感器數(shù)據(jù)實時采集與處理、與上位機數(shù)據(jù)交換等功能。目前, 由于采用單片機成本低、集成度高、使用方便, 在運動控制中得到廣泛應用, 但其很難控制多軸設備; PLC工作可靠、控制的I/O點數(shù)多, 但控制2個電機進行插補運動困難, 控制多軸設備的成本高。DSP運動控制卡能夠進行2 軸及多軸控制, 價格不高, 但必須和工控機配合使用, 功能還不夠完善, 仍需進行大量的軟件開發(fā)工作。

本文提出一種以PMAC2 PC - 104運動控制器作為控制器的AGV底盤控制系統(tǒng), 采用PMAC作為控制器使多軸控制變得更簡單, 控制系統(tǒng)更具開放性且實時性強。

1AGV系統(tǒng)硬件構(gòu)成

PMAC （ Programmable Multi-Axis Controller） 是美國Delta Tau數(shù)字系統(tǒng)公司推出的一種可編程多軸運動控制器, 它采用Motorola公司的DSP56300處理器作為CPU, 可以實現(xiàn)最多8個坐標系同時運動,可以通過存儲在其內(nèi)部的程序單獨操作 , 使用PMAC作為AGV控制器, 物理結(jié)構(gòu)可以大大簡化,系統(tǒng)設計和調(diào)試過程也變得更簡單。

AGV采用4輪- 雙輪驅(qū)動, 左右2個同軸輪獨立驅(qū)動, 通過2輪差速實現(xiàn)AGV行駛狀態(tài)的調(diào)整, 適宜采用PMAC運動控制器作為系統(tǒng)的核心處理器, 為了實現(xiàn)PMAC 多軸控制功能, 需在PMAC板上擴展相應的I/O接口板, 同時采用伺服電機、伺服驅(qū)動單元、編碼器以及相應的傳感器構(gòu)成1套完整的開放式AGV 控制系統(tǒng), 見圖1。

其中PMAC主要實現(xiàn)對AGV驅(qū)動電機、控制面板開關量以及報警裝置的控制。

2AGV控制系統(tǒng)伺服環(huán)設置

為保證AGV運行時的精確性和穩(wěn)定性, 電機控制采用速度、位置雙反饋系統(tǒng), 如圖2 所示。變量lx03指向寄存器地址＄720作為位置編碼器的地址 , 在每一個伺服周期閉上位置環(huán)。電機編碼器的數(shù)據(jù)經(jīng)過處理后存儲到lx03 指定的地址,閉上位置環(huán)。變量lx04指向寄存器地址＄721作為速度編碼器的地址, 在每一個伺服周期閉上速度環(huán)。陀螺儀的數(shù)據(jù)經(jīng)過處理后存儲到lx04指定的地址, 閉上速度環(huán)。使用雙反饋系統(tǒng)需將lx25變量設置為1, 以打開PMAC的硬件位置捕獲功能,提高控制精度。